Projeto do 1° Carrinho de Ratoeira
O nosso primeiro carrinho foi construído
no dia 30/09/2015, com a presença de 4 integrantes do grupo, sendo eles: Luís
Felipe, Pedro Henrique, Ronaldo e Rogers.
Materiais
utilizados para a construção do Carrinho:
- 1 ratoeira de medida 11x7 cm;
- Base “dura” do tamanho de uma folha
sulfite, cujo nome do material é desconhecido pelo grupo (tal “papel duro” foi
encontrado junto ao exame médico antigo por um dos integrantes do grupo, e esse
material, inicialmente chamou a atenção desse integrante, que acreditou que
seria eficaz utilizá-lo);
- 2 canudos;
- 2 palitos de churrasco;
- 4 CDs;
- 4 pedaços de papelão em formato de
círculo com tamanho um pouco maior do que o “buraco” do CD;
- Fita isolante;
- Fita durex grande;
- Tesoura;
- Régua;
- Barbante;
Procedimentos
para Construção do Carrinho:
1° passo: cortar a “base dura” com a
medida de 15,5x10,5 cm;
2° passo: cortar 2 canudos com a medida
de 10,5 cm;
3° passo: colar os 2 canudos na parte
debaixo da base com a fita isolante, sendo um em uma ponta, e o outro na outra
ponta;
4° passo: cortar 2 palitos de churrasco
com a medida de 17 cm;
5° passo: passar esses palitos nos
canudos colados na base;
6° passo: “encapar” a volta dos 4 CDs
inteira com fita isolante;
7° passo: colar com a fita durex grande,
os pedaços de papelão nos “buracos” dos CDs;
8° passo: prender com fita isolante a
ratoeira na parte de cima da base;
9° passo: passar cada CD na ponta de um
palito de churrasco (o lado do CD cujo pedaço de papelão está colado deve ficar
para dentro);
10° passo: cortar um pedaço de barbante
com a medida de 20 cm;
11° passo: amarrar uma das pontas do
barbante no arco da ratoeira (arco = parte que se puxa da ratoeira para
armá-la), e no momento de testar o carrinho, passar o resto do barbante no eixo
(palito de churrasco);
Carrinho pronto.
Resultado:
Os CDs não pararam “em pé”, ou melhor dizendo, eles entortaram, e dessa maneira não era possível o carrinho andar, já
que com os CDs deitados desse jeito, estavam “encostados” sobre a base, além do
eixo não virá-los.
Modificações:
Perante o ruim resultado do carrinho, o
grupo decidiu trocar as rodas do mesmo, já que até então acreditávamos que o
problema era esse. E a partir disso, alguns materiais foram trocados, outros
retirados e outros acrescentados.
Materiais
para a Modificação:
- 4 CDs à trocado por 4 tampinhas de
refrigerante
- 4 pedaços de papelão em formato de
círculo à foram
retirados, já que acompanhavam os CDs;
- Fita durex à não se usou mais;
- Pedaço de arame fino à foi acrescentado
Procedimento
da Modificação:
1° passo: aquecer a ponta do arame fino
e fazer um furo pequeno no meio das 4 tampinhas de refrigerante;
2° passo: envolver as 4 tampinhas com
fita isolante;
3° passo: tirar os CDs de onde eles
estavam e colocar as tampinhas no lugar que eles ocupavam
Modificações feitas.
Resultado
da Modificação:
Essa modificação não proporcionou que o
carrinho começasse a andar, pois agora a base estava bem mais próxima ao chão,
devido à tampinha ser bem menor que o CD, e o peso da ratoeira fazia com que a
base se inclinasse em direção ao chão. Antes da modificação, a ratoeira já
estava pesada para base, porém não fazia diferença naquela situação, e quando
colocamos uma roda bem menor que a anterior isso fez a diferença e
impossibilitou que o carrinho andasse. A combinação entre as rodas de tampinha,
eixo de palito de churrasco e a base de um material não muito resistente não
foi boa, pois assim as rodas ficam sem estabilidade e também se entortam,
diminuindo assim a velocidade do carrinho. Outro problema encontrado foi passar
o barbante amarrado no “arco” da ratoeira no eixo do carrinho, faltou espaço,
já que o palito é passado no canudo que está fixado a base. E para o carrinho
andar é preciso que o eixo vire, e como o barbante é responsável por isso, não
foi possível que ele saísse do lugar.
Diante a esses fatos decidimos abandonar
esse projeto e desenvolver um novo, com materiais diferentes do primeiro.
Dimensões
do carrinho modificado:
COMPRIMENTO
|
LARGURA
|
ALTURA
|
17 cm ou 0,17
m
|
12,5 cm ou
0,125 m
|
0,6 cm ou
0,006 m (medida feita na ponta do carrinho)
|
Fotos do Carrinho:
Visão de Cima
Visão de Baixo
Visão Lateral
Procedimento referente ao 1° Carrinho de Ratoeira
Orçamento do Projeto:
Para
desenvolver o projeto, foi preciso apenas comprar uma ratoeira e 4 CDs, o
primeiro item custou R$1,95 e os CDs saíram por R$4,00. O restante dos
materiais utilizados os integrantes do grupo já tinham, e por isso não foi
necessário comprar.
Problemas do Projeto:
1° As rodas do
carrinho, as quais eram CDs, não paravam “em pé”, e a razão disso pode ser
tanto problema no eixo, como problema com a fita isolante que estava fazendo a
volta do CD, se ao invés de usarmos fita isolante e sim uma borracha fina,
provavelmente o resultado seria diferente. Mas preferimos não mexer no eixo e
não trocar o material que estava contornando o CD já que não tínhamos a
borracha para substituir a fita isolante. Então a solução tomada pelo grupo foi
trocar o material das rodas para tampinhas de refrigerante.
2° Após as
rodas de CDs terem sido trocadas por tampinhas de refrigerante, surgiu-se outro
problema, mesmo antes da troca das rodas, o peso da ratoeira já estava
“abaixando” um pouco a base, e quando se trocou as rodas que agora eram bem
menores que a primeira, o peso da ratoeira fez com que a base abaixasse mais
ainda, e desse modo também não seria possível à locomoção do carrinho. E nesse
caso, a única solução cabível seria trocar a base por outra mais “firme”, e
isso significa a elaboração de um novo projeto.
3° O eixo
feito de palito de churrasco passado no canudo colocado na base não resistente
contribuiu para as rodas não terem estabilidade e assim entortarem, o que
diminuiria a velocidade do carrinho caso ele andasse. Outro problema envolvendo
essa mesma situação foi passar o barbante amarrado na ratoeira no eixo do
carrinho, devido o eixo estar passado no canudo muito próximo à base, não teve
espaço para passar o barbante nele. Dessa maneira, a solução era mesmo
desenvolver um novo projeto.
De maneira
simplificada:
PROBLEMA
|
SOLUÇÃO
|
Utilização
de CDs como as rodas do carrinho
|
Substituí-los
por tampinhas de garrafa pet
|
Peso
da Ratoeira sobre a base
|
Trocar
a base (novo projeto)
|
Falta
de espaço para passar o barbante no eixo do carrinho
|
Trocar
o eixo (isso só seria possível ao trocar a base, o que significa novo
projeto)
|
Projeto do 2°
Carrinho de Ratoeira
O nosso segundo carrinho foi construído no dia
02/10/2015, com a presença de 4 integrantes, sendo eles: Luís Felipe, Pedro
Henrique, Ronaldo e Rogers.
Materiais
utilizados para a construção do Carrinho:
- 1 ratoeira de medida 11x7 cm;
- Diversas peças de Lego (tais peças compõem a base
do carrinho e “envolvem” a ratoeira);
- 2 rodas prontas do próprio Lego de tamanhos
iguais;
- 1 conjunto duplo de rodas prontas do próprio Lego;
- 2 palitos de churrasco;
- 2 rodas grandes prontas;
- 1 conjunto duplo de rodas pequenas;
- Fita isolante;
- Tesoura;
- Régua;
- Linha fina;
Procedimentos
para Construção do Carrinho:
1° passo: juntar uma peça retangular de medida
12,5x6,5 cm (cinza) com duas peças do tipo triângulo mas sem o “bico” de
medidas 12,5x11 cm (preta) e 5x7 cm(bege) para ser a “base”;
2° passo: colocar a ratoeira no meio da base;
3° passo: envolver a ratoeira de peças retangulares,
formando 3 andares em volta dela;
4° passo: pegar uma peça retangular de medida
9,5x3,5 cm e fixar na ponta traseira da parte de baixo da base;
5° passo: colocar 3 retângulos, um debaixo do outro
e um menor que o outro (o último desse retângulo deve ser furado) em cada ponta
da peça retangular citada no 4° passo;
6° passo: em um palito de churrasco de medida 18 cm,
passar uma grossa camada de fita isolante no centro;
7° passo: passar o palito de churrasco com uma
camada grossa de fita isolante entre os retângulos furados do 5° passo;
8° passo: passar as 2 rodas grandes prontas em cada
uma das pontas do palito de churrasco;
9° passo: na ponta da frente da parte debaixo da
base, encaixar o conjunto duplo de rodas pequenas;
10° passo: no arco da ratoeira (arco = parte que se
puxa a ratoeira para armá-la) colar um palito de churrasco de medida 13 cm com
fita isolante;
11° passo: amarrar uma das pontas do pedaço de
barbante de medida 35 cm no palito de churrasco colocado no arco da ratoeira
(no momento de testar o carrinho, enrolar o resto dessa linha no eixo do
carrinho);
Carrinho pronto.
OBS: todas as peças referidas no procedimento acima
se tratam de peças de Lego.
Resultado:
O carrinho ficou bom, inicialmente sem nenhum
problema. Portanto, ele atingiu o objetivo do grupo, que até então era
construir um Carrinho de Ratoeira que andasse 3 metros em menos de 4 segundos.
No dia 06/10/2015, nós fizemos o primeiro Teste
Oficial em sala de aula, no qual ele andou os 3 metros em 3.03 s, um bom tempo
mas que pode ser bem melhor. Vale ressaltar que é esse o carrinho que será usado na competição do dia 29/10/2015.
Dimensões do
Carrinho (aproximado):
COMPRIMENTO
|
LARGURA
|
ALTURA
|
20,5 cm ou 0,205 m
|
18 cm ou 0,18 m
|
8 cm ou 0,08 m (ponto mais alto)
|
Massa
e Peso do Carrinho:
MASSA
|
PESO
|
207
g ou 0,207 kg
|
2,07
N
|
Fotos do Carrinho:
Visão de Cima
Visão de Baixo
Visão Frontal
Visão Lateral
Testes do Carrinho de Ratoeira
desse Projeto:
Espaço
Percorrido (m)
|
Tempo (s)
|
3 m
|
2.91 s
|
3 m
|
3.05 s
|
3 m
|
3.39 s
|
3 m
|
3.15 s
|
3 m
|
2.98 s
|
3 m
|
3.02 s
|
3 m
|
2.95 s
|
3 m
|
3.28 s
|
Vídeo do 1° teste não oficial do Carrinho:
Procedimento referente ao 2° Carrinho de Ratoeira
Orçamento do Projeto:
Para
desenvolver o projeto, foi usado a ratoeira do projeto anterior que custou
R$1,95, e o restante dos materiais utilizados, os integrantes do grupo já
tinham, e por isso não foi necessário comprar.
Problemas do Projeto:
Inicialmente
não tivemos problema com esse projeto. Mas após de realizarmos mais testes com
ele, os problemas começaram a aparecer.
1° A linha
fina que é amarrada no palito de churrasco colocado no arco da ratoeira e que
enrola o eixo, depois de alguns testes começou a escapar toda hora que íamos
testar. Então demos um nó mais forte, porém logo isso também não adiantou. A
partir disso, a solução tomada pelo grupo foi fazer uma espécie de “furo” bem
fino em forma de anel no palito, e colocarmos a linha nesse furo e dar um nó
cego. Isso solucionou o problema.
2° Outro
problema encontrado no projeto que só foi percebido depois de vários testes, é
o tempo que levamos para preparar o carrinho para o lançamento, nos primeiros
testes achávamos normal, mas depois de muitos começamos a achar isso estranho,
e desde então estamos pensando no que fazer para encurtar esse tempo de
preparação. A solução de imediato é testar diversas vezes, pois assim pegaremos
prática em preparar o carrinho para o lançamento e de acordo com os testes
faremos a preparação em menos tempo.
De maneira
simplificada:
PROBLEMA
|
SOLUÇÃO
|
Linha
escapando do palito
|
Fazer
um furo no palito para acomodar melhor tal linha e amarrá-la mais forte
|
Tempo
de preparação
|
Testar
mais vezes para ter prática e ser mais rápido
|
Física no
projeto:
1.
Atrito: força contrária ao movimento do carrinho.
2.
Peso: Força que atua na parte superior do carrinho, “puxando-o” para baixo.
3.
Normal: Força que atua na parte inferior do carrinho, contrária ao peso.
4.
Impulso: Força realizada pela ratoeira, fazendo com que o carrinho se
movimente.
5.
Velocidade: Dada pelo deslocamento do carrinho em um determinado tempo.
6.
Aceleração: Variação de velocidade do carrinho.
7.
Resistência do ar: Força realizada pelo ar, contrária a movimentação do carrinho.
8.
Massa: Massa do carrinho.
Cálculos (velocidade média e
aceleração):
Teste
|
Distância
ΔS
|
Tempo
ΔT
|
Velocidade Média
|
Aceleração
|
1
|
3
m
|
2,91
s
|
1,03
m/s
|
0,35
m/s²
|
2
|
3
m
|
3,05
s
|
0,98
m/s
|
0,32
m/s²
|
3
|
3
m
|
3,39
s
|
0,88
m/s
|
0,25
m/s²
|
4
|
3
m
|
3,15
s
|
0,95
m/s
|
0,30
m/s²
|
5
|
3
m
|
2,98
s
|
1,00
m/s
|
0,33
m/s²
|
6
|
3
m
|
3,02
s
|
0,99
m/s
|
0,32
m/s²
|
7
|
3
m
|
2,95
s
|
1,01
m/s
|
0,34
m/s²
|
8
|
3
m
|
3,28
s
|
0,91
m/s
|
0,27
m/s²
|
Média Geral
|
3 m
|
3,09 s
|
0,96 m/s
|
0,31 m/s²
|
Conclusão:
Pode-se concluir que o grupo atingiu o objetivo do
3° Projeto do ano de Iniciação Tecnológica proposto pelo Professor Maurício Ruv
Lemes, já que foi capaz de desenvolver métodos eficazes de transformação de
energia potencial em cinética, fazendo com que um simples carrinho seja capaz
de andar 3 metros em linha reta, a partir da propulsão de uma ratoeira.
Para a concretização do projeto foi necessário
dedicação, responsabilidade, paciência e trabalho dos integrantes, já que para
chegar ao fim dele foi necessário solucionar diversos problemas.
Além de proporcionar novos aprendizados e diversão
ao grupo, o projeto fez o mesmo relembrar conceitos estudados no 1° ano do
Ensino Médio, principalmente para a realização desse relatório.
A competição desse projeto ocorrerá no dia 29 desse
mês, na própria escola. Serão todos os 2°s anos na disputa. O grupo está
ansioso e esperançoso para atingir bons resultados nesse dia.
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